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Redisson實現Redis分布式鎖的幾種方式

前幾天發的一篇文章《Redlock：Redis分布式鎖最牛逼的實現》，引起了一些同學的討論，也有一些同學提出了一些疑問，這是好事兒。本文在講解如何使用Redisson實現Redis普通分布式鎖，以及Redlock算法分布式鎖的幾種方式的同時，也附帶解答這些同學的一些疑問。

Redis幾種架構

Redis發展到現在，幾種常見的部署架構有：

單機模式；
主從模式；
哨兵模式；
集群模式；

我們首先基于這些架構講解Redisson普通分布式鎖實現，需要注意的是，只有充分了解普通分布式鎖是如何實現的，才能更好的了解Redlock分布式鎖的實現，因為Redlock分布式鎖的實現完全基于普通分布式鎖。

普通分布式鎖

Redis普通分布式鎖這個大家基本上只了解，本文不打算過多的介紹，上一篇文章《Redlock：Redis分布式鎖最牛逼的實現》也講的很細，并且也說到了幾個重要的注意點。

所以直接show you the code，畢竟talk is cheap。

redisson版本

本次測試選擇redisson 2.14.1版本。

單機模式

源碼如下：

// 構造redisson實現分布式鎖必要的Config
Config config = new Config();
config.useSingleServer().setAddress("redis://172.29.1.180:5379").setPassword("a123456").setDatabase(0);
// 構造RedissonClient
RedissonClient redissonClient = Redisson.create(config);
// 設置鎖定資源名稱
RLock disLock = redissonClient.getLock("DISLOCK");
boolean isLock;
try {
    //嘗試獲取分布式鎖
    isLock = disLock.tryLock(500, 15000, TimeUnit.MILLISECONDS);
    if (isLock) {
        //TODO if get lock success, do something;
        Thread.sleep(15000);
    }
} catch (Exception e) {
} finally {
    // 無論如何, 最后都要解鎖
    disLock.unlock();
}

通過代碼可知，經過Redisson的封裝，實現Redis分布式鎖非常方便，我們再看一下Redis中的value是啥，和前文分析一樣，hash結構，key就是資源名稱，field就是UUID+threadId，value就是重入值，在分布式鎖時，這個值為1（Redisson還可以實現重入鎖，那么這個值就取決于重入次數了）：

172.29.1.180:5379> hgetall DISLOCK
1) "01a6d806-d282-4715-9bec-f51b9aa98110:1"
2) "1"

哨兵模式

即sentinel模式，實現代碼和單機模式幾乎一樣，唯一的不同就是Config的構造：

Config config = new Config();
config.useSentinelServers().addSentinelAddress(
        "redis://172.29.3.245:26378","redis://172.29.3.245:26379", "redis://172.29.3.245:26380")
        .setMasterName("mymaster")
        .setPassword("a123456").setDatabase(0);

集群模式

集群模式構造Config如下：

Config config = new Config();
config.useClusterServers().addNodeAddress(
        "redis://172.29.3.245:6375","redis://172.29.3.245:6376", "redis://172.29.3.245:6377",
        "redis://172.29.3.245:6378","redis://172.29.3.245:6379", "redis://172.29.3.245:6380")
        .setPassword("a123456").setScanInterval(5000);

總結

普通分布式實現非常簡單，無論是那種架構，向Redis通過EVAL命令執行LUA腳本即可。

Redlock分布式鎖

那么Redlock分布式鎖如何實現呢？以單機模式Redis架構為例，直接看實現代碼：

Config config1 = new Config();
config1.useSingleServer().setAddress("redis://172.29.1.180:5378")
        .setPassword("a123456").setDatabase(0);
RedissonClient redissonClient1 = Redisson.create(config1);

Config config2 = new Config();
config2.useSingleServer().setAddress("redis://172.29.1.180:5379")
        .setPassword("a123456").setDatabase(0);
RedissonClient redissonClient2 = Redisson.create(config2);

Config config3 = new Config();
config3.useSingleServer().setAddress("redis://172.29.1.180:5380")
        .setPassword("a123456").setDatabase(0);
RedissonClient redissonClient3 = Redisson.create(config3);

String resourceName = "REDLOCK";
RLock lock1 = redissonClient1.getLock(resourceName);
RLock lock2 = redissonClient2.getLock(resourceName);
RLock lock3 = redissonClient3.getLock(resourceName);

RedissonRedLock redLock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3);
boolean isLock;
try {
    isLock = redLock.tryLock(500, 30000, TimeUnit.MILLISECONDS);
    System.out.println("isLock = "+isLock);
    if (isLock) {
        //TODO if get lock success, do something;
        Thread.sleep(30000);
    }
} catch (Exception e) {
} finally {
    // 無論如何, 最后都要解鎖
    System.out.println("");
    redLock.unlock();
}

最核心的變化就是RedissonRedLock redLock = new RedissonRedLock(lock1, lock2, lock3);，因為我這里是以三個節點為例。

那么如果是哨兵模式呢？需要搭建3個，或者5個sentinel模式集群（具體多少個，取決于你）。
那么如果是集群模式呢？需要搭建3個，或者5個cluster模式集群（具體多少個，取決于你）。

實現原理

既然核心變化是使用了RedissonRedLock，那么我們看一下它的源碼有什么不同。這個類是RedissonMultiLock的子類，所以調用tryLock方法時，事實上調用了RedissonMultiLock的tryLock方法，精簡源碼如下：

public boolean tryLock(long waitTime, long leaseTime, TimeUnit unit) throws InterruptedException {
    // 實現要點之允許加鎖失敗節點限制
    int failedLocksLimit = failedLocksLimit();
    ListRLock> acquiredLocks = new ArrayListRLock>(locks.size());
    // 實現要點之遍歷所有節點通過EVAL命令執行lua加鎖
    for (ListIteratorRLock> iterator = locks.listIterator(); iterator.hasNext();) {
        RLock lock = iterator.next();
        boolean lockAcquired;
        try {
            // 對節點嘗試加鎖
            lockAcquired = lock.tryLock(awaitTime, newLeaseTime, TimeUnit.MILLISECONDS);
        } catch (RedisConnectionClosedException|RedisResponseTimeoutException e) {
            // 如果拋出這類異常，為了防止加鎖成功，但是響應失敗，需要解鎖
            unlockInner(Arrays.asList(lock));
            lockAcquired = false;
        } catch (Exception e) {
            // 拋出異常表示獲取鎖失敗
            lockAcquired = false;
        }
        
        if (lockAcquired) {
            // 成功獲取鎖集合
            acquiredLocks.add(lock);
        } else {
            // 如果達到了允許加鎖失敗節點限制，那么break，即此次Redlock加鎖失敗
            if (locks.size() - acquiredLocks.size() == failedLocksLimit()) {
                break;
            }               
        }
    }
    return true;
}

很明顯，這段源碼就是上一篇文章《Redlock：Redis分布式鎖最牛逼的實現》提到的Redlock算法的完全實現。

以sentinel模式架構為例，如下圖所示，有sentinel-1，sentinel-2，sentinel-3總計3個sentinel模式集群，如果要獲取分布式鎖，那么需要向這3個sentinel集群通過EVAL命令執行LUA腳本，需要3/2+1=2，即至少2個sentinel集群響應成功，才算成功的以Redlock算法獲取到分布式鎖：

問題合集

根據上面實現原理的分析，這位同學應該是對Redlock算法實現有一點點誤解，假設我們用5個節點實現Redlock算法的分布式鎖。那么要么是5個redis單實例，要么是5個sentinel集群，要么是5個cluster集群。而不是一個有5個主節點的cluster集群，然后向每個節點通過EVAL命令執行LUA腳本嘗試獲取分布式鎖，如上圖所示。

失效時間如何設置
這個問題的場景是，假設設置失效時間10秒，如果由于某些原因導致10秒還沒執行完任務，這時候鎖自動失效，導致其他線程也會拿到分布式鎖。

這確實是Redis分布式最大的問題，不管是普通分布式鎖，還是Redlock算法分布式鎖，都沒有解決這個問題。也有一些文章提出了對失效時間續租，即延長失效時間，很明顯這又提升了分布式鎖的復雜度。另外就筆者了解，沒有現成的框架有實現，如果有哪位知道，可以告訴我，萬分感謝。

redis分布式鎖的高可用
關于Redis分布式鎖的安全性問題，在分布式系統專家Martin Kleppmann和Redis的作者antirez之間已經發生過一場爭論。有興趣的同學，搜索"基于Redis的分布式鎖到底安全嗎"就能得到你想要的答案，需要注意的是，有上下兩篇（這應該就是傳說中的神仙打架吧，哈）。

zookeeper or redis
沒有絕對的好壞，只有更適合自己的業務。就性能而言，redis很明顯優于zookeeper；就分布式鎖實現的健壯性而言，zookeeper很明顯優于redis。如何選擇，取決于你的業務！

到此這篇關于Redisson實現Redis分布式鎖的幾種方式的文章就介紹到這了,更多相關Redisson實現Redis分布式鎖內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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